一、電流和電壓、電阻的關(guān)系
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教師講述:
從這節(jié)課開始,我們將開始復(fù)習(xí)歐姆定律知識(shí),首先我們從引出歐姆定律的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)開始復(fù)習(xí)。
1、歐姆定律的兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
例1:某同學(xué)在研究電流跟電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,得到了表1、表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
電壓U(V)
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1
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2
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4
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電流I(A)
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0.1
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0.2
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0.4
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表1
電阻R(Ω)
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5
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10
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15
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電流I(A)
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0.6
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0.3
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0.2
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表2
比較表1數(shù)據(jù),可得什么結(jié)論?比較表2數(shù)據(jù),可得什么結(jié)論?
例2、在 “研究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,
(1)為達(dá)到研究目的,實(shí)驗(yàn)必須保持______不變。
(2)在實(shí)驗(yàn)中,電壓表的示數(shù)為3V,電流表的示數(shù)為0.6A,現(xiàn)將阻值為5Ω的電阻換成10 Ω的電阻接入電路來進(jìn)行研究,則下一步應(yīng)進(jìn)行的操作是_____________________________。
教師總結(jié):
在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中需要大家注意的是一下幾點(diǎn):
1、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都體現(xiàn)了初中物理研究問題的一種思想就是:控制變量法;
2、實(shí)驗(yàn)中都要用到滑動(dòng)變阻器,但是作用不一樣,需要大家區(qū)別開來,在研究I-U的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是改變定值電阻兩端的電壓成倍數(shù)變化,在研究I-R的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中它的作用是保證電阻兩端的電壓不變;
3、在利用這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論解題時(shí),一定要記住電阻的大小只與電阻的長度、材料、橫截面積以及溫度有關(guān),與它兩端的電壓和通過它的電流是沒有關(guān)系的。
例3、在某電阻兩端加4V電壓時(shí),通過它的電流是0.2A,若要使通過它的電流為0.6A,應(yīng)在這個(gè)電阻兩端加______V的電壓。
例4、保持電阻箱兩端的電壓不變,當(dāng)電阻箱的電阻為10Ω時(shí),通過電阻箱的電流為0.6A;若將電阻箱的電阻調(diào)到30 Ω時(shí),通過電阻箱的電流為______A。
通過上面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)綜合考慮可得:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。
公式為:
注意:
(1) U為導(dǎo)體兩端的電壓,單位為伏(V);
I為通過導(dǎo)體的電流,單位為安(A);
R為導(dǎo)體的電阻,單位為歐(Ω)
(2)單位統(tǒng)一國際單位才能計(jì)算。
例5、一根導(dǎo)體,在它兩端加3V電壓時(shí),通過它的電流為150mA,當(dāng)它兩端電壓增加到5V時(shí),通過它的電流為______mA,它的電阻為________Ω。
(3)三個(gè)量必須是同一段電路上,同一時(shí)間的電流、電壓和電阻。(同體性,同時(shí)性)下面通過兩個(gè)例題來闡述這兩點(diǎn)注意:
例6、如圖,其中甲燈電阻是15Ω,s閉合后,電流表讀數(shù)為0.1A,請計(jì)算得出乙燈兩端的電壓?
注意1.
在運(yùn)用I=U/R解題時(shí),公式中的U,I,R必須是同一段導(dǎo)體的電壓,電流,電阻的值。我們把這一點(diǎn)稱之為“同體性”。
例6、如圖,電源電壓為6V,保持不變.閉合開關(guān),此時(shí)電路圖中的電流表的示數(shù)為0.2A.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使得小燈泡上的電壓值為3V,滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0~50Ω.通過計(jì)算能否得到小燈泡的阻值?
注意2.
公式中的U,I,R還必須是同一時(shí)刻的導(dǎo)體的電壓,電流,電阻值。我們把這一點(diǎn)稱之為“同時(shí)性”
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表1,可得結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
表2,可得結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體本身的電阻成反比。
實(shí)驗(yàn)必須保持電壓不變
移動(dòng)滑片,使10Ω電阻兩端電壓仍為3V
學(xué)生計(jì)算后答:12V
學(xué)生計(jì)算后答:0.2A
學(xué)生計(jì)算后回答:250MA 20Ω
學(xué)生思考,但是這道題是沒有正確答案的。
學(xué)生回答:因?yàn)橐苿?dòng)了滑動(dòng)變阻器,題目中的很多量都發(fā)生了變化,要分清之前和之后的量之間的關(guān)系。
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本結(jié)論要學(xué)生回答,可以找多位學(xué)生重復(fù)回答,加深印象
對于第3點(diǎn)是一些學(xué)生容易忽視的地方,教師要在習(xí)題中反復(fù)強(qiáng)調(diào),同時(shí),讓學(xué)生自己分析做題時(shí)候的錯(cuò)誤想法,對其他學(xué)生有警示作用。
關(guān)于同體性和同時(shí)性在后面的復(fù)習(xí)中也會(huì)用到,在這里一定要復(fù)習(xí)到位。例6用一道錯(cuò)題可以加深學(xué)生對這個(gè)知識(shí)的注意,但教師要讓學(xué)生有充分的時(shí)間思考和討論。
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二、伏安法測電阻
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教師講述:
利用歐姆定律的公式有很多的應(yīng)用,伏安法測電阻就是其中最重要的一個(gè)。
提問:
用伏安法測電阻的原理是什么?需要哪些實(shí)驗(yàn)器材?畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖?此實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的主要作用是什么?下面我們用一道例題來解決這些問題。
例7、伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,若待測電阻阻值在10Ω左右。
⑴實(shí)驗(yàn)原理_________________________
⑵在圖中的“o”內(nèi)填上相應(yīng)的電流表、電壓表符號(hào)。
⑶實(shí)驗(yàn)前,開關(guān)應(yīng)_____,滑片P應(yīng)放在變阻器的____端。
⑷在實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是________.
在實(shí)驗(yàn)中的故障:
⑴閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無讀數(shù),電壓表有示數(shù),故障可能是_____________。
⑵閉合開關(guān)并移動(dòng)滑片P后,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),但電流表卻有示數(shù),故障可能是_____________。
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根據(jù)歐姆定律I=U/R得R=U/I
斷開 最右端
得到多組電壓和電流值,取平均值,從而減少誤差。
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教師首先將這部分需要學(xué)生掌握的知識(shí)告訴學(xué)生,使學(xué)生心中有數(shù)
分析實(shí)驗(yàn)故障在本章復(fù)習(xí)中也要涉及,這是一個(gè)中考中的考點(diǎn)。
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三、歐姆定律與串,并聯(lián)特點(diǎn)結(jié)合問題
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例8、一只2Ω的電阻和一只3Ω的電阻串聯(lián),已知 2Ω電阻兩端的電壓是1V,則3Ω電阻兩端的電壓是多少?串聯(lián)電路中的電流是多少?
課堂練習(xí)1、如圖的電路中,已知電阻R1=5Ω,電流表A1的示數(shù)為I1=1A,電流表A的示數(shù)為I=1.5A,求:(1)R1兩端的電壓U1;(2)通過R2的電流I2;(3)R2的值。
例9、如圖所示的電路中電源電壓保持不變,R3=5 Ω,當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),電流表的示數(shù)為0.6A,電壓表示數(shù)是6V,S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)為1A,求R1、R2的阻值?
課堂練習(xí)2、電源電壓保持不變,R1=8Ω,R2= 12Ω。求:(1)開關(guān)S1,S2都斷開,電流表示數(shù)為0.6A,那么電源電壓多大?(2)開關(guān)S1,S2都閉合,電流表示數(shù)為2.5A,那么R3的阻值多大?
例10、一盞燈額定電壓為6V,電阻為12Ω的電燈接在18V電路上,要讓它正常工作,應(yīng)該怎么做?
分析:
1、若18V的電壓加在電燈上,電燈肯定受不了,電壓超過6V了。
2、電燈正常工作是指它兩端的電壓正好是6V。
3、必須要把多余的12V電壓加在其他用電器上,那就要再串聯(lián)一個(gè)用電器分得正好12V電壓。
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板書講演,課堂練習(xí)題,每位學(xué)生動(dòng)手計(jì)算。
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針對這個(gè)問題采取的是課堂上講解一道例題,課堂上練習(xí)一題的方式,增加學(xué)生的動(dòng)手能力。
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四、串聯(lián)分壓,并聯(lián)分流問題(比值)
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串聯(lián)電路的分壓公式:
串聯(lián)電路中電阻越大,分得的電壓越大。
若R1 > R2, 則U1 > U2
= =
< <
例11、電源電壓保持不變,開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為6V;只閉合S1時(shí),電壓表的示數(shù)為2V,則兩個(gè)電阻的阻值之比R1:R2=__________。
分析:
開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),只有R1,電壓表示數(shù)為電源電壓。只閉合S1時(shí),R1,R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)分壓公式,求R1:R2即為求U1:U2。
并聯(lián)電路的分流公式:
并聯(lián)電路中電阻越大,分得的電流越小。
若R1 > R2, 則I1 < I2
= =
< >
例12、電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.8A;開關(guān)S斷開后,電流表的示數(shù)改變了0.5A,則R1,R2的阻值之比為_______
分析:
根據(jù)并聯(lián)電路分流公式,R1:R2=I2:I1
例13、電源電壓保持不變,電阻R1:R2=3:4。則S閉合時(shí),甲、乙兩電壓表示數(shù)之比U甲:U乙與S斷開時(shí)甲、乙兩電流表示數(shù)之比I甲:I乙分別是 ( )
A. 3:4 , 1:1
B. 3:4 , 3:4
C. 3:4 , 4:3
D. 1:4 , 4:3
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